Hemog. glicada. art

Hemog. glicada. art

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A importância da determinação da hemoglobina glicada no monitoramento das complicações crônicas do diabetes mellitus

The importance of glycated hemoglobin determination in the management of chronic complications associated with diabetes mellitus

Andreza Fabro de Bem; Juliana Kunde

1. Professora de Bioquímica Clínica da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)

2. Farmacêutica Bioquímica do Laboratório Fischer; aluna do Curso de Especialização em Laboratório Clínico do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas da UFSM.

J Bras Patol Med Lab • v. 42 • n. 3 • p. 185-191 • junho 2006 unitermoskey words resumo O diabetes é uma situação clínica muito freqüente que envolve cerca de 7% da população mundial. Por essa razão muitos esforços têm sido empregados na implementação de métodos de monitoramento e no desenvolvimento de terapias efetivas para o seu controle. A hemoglobina glicada (HbA1c) é o teste mais indicado na quantificação do risco de complicações crônicas em pacientes diabéticos. O Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) e o United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS) concluíram que o risco de complicações em pacientes diabéticos é diretamente proporcional ao controle glicêmico, determinado através dos níveis de HbA1c. A medida exata e precisa da HbA1c é uma questão importante para os laboratórios clínicos, sendo que vários fatores podem afetar as determinações, levando a resultados equivocados. O objetivo deste estudo é demonstrar os diferentes métodos para a quantificação da HbA1c, bem como discutir os problemas mais freqüentes de padronização dessa determinação.

Diabetes mellitus Hemoglobina glicada HbA1c Complicações crônicas abstract

Diabetes is a widespread disease, involving about 7% of the entire world population. For this reason, many efforts have been devoted to the wide application of valid monitoring procedures and to the development of effective therapeutic approaches. Glycated hemoglobin (HbA1c) is the pre-eminent factor for quantifying the risk of chronic complications in patients with diabetes. The Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) and United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS), demonstrated conclusively that risks for complications in patients with diabetes are directly related to glycemic control, as measured by glycated hemoglobin (HbA1c). Accurate determination of HbA1c is an important issue for clinical laboratories and several factors may affect and lead to erroneous results. The main objective of this study is to show the different methods for glycated hemoglobin quantification and to discuss the most frequent problems of standardization glycated hemoglobin measurements.

Diabetes mellitus Glycated hemoglobin HbA1c Chronic complications

Em 1997, a Associação Americana de Diabetes (ADA) apresentou novas recomendações sobre o diagnóstico e classificação do DM(2), as quais são revisadas anualmente(3). O método diagnóstico recomendado é a dosagem de glicemia em jejum e o teste de tolerância à glicose (TTG) em algumas circunstâncias. Em consenso recente da ADA, o limite máximo da normalidade da glicemia

Introdução

O diabetes mellitus (DM) é uma síndrome de etiologia múltipla decorrente da falta de insulina e/ou da incapacidade da insulina em exercer adequadamente seus efeitos(19). É uma situação clínica freqüente que acomete cerca de 7,6% da população adulta entre 30 e 69 anos(16) e 0,3% das gestantes(2).

de jejum passou a ser de 99mg/dl, sendo que a glicemia de jejum inapropriada (pré-diabetes) está definida entre 100 e 125mg/dl(10).

As conseqüências do DM a longo prazo acontecem devido a alterações micro e macrovasculares que levam a disfunção, dano ou falência de vários órgãos. As complicações crônicas compreendem a nefropatia, com possível evolução para insuficiência renal, a retinopatia, com possibilidade de cegueira, e a neuropatia, com risco de úlceras nos pés, amputações, artropatia de Charcot e manifestações de disfunção autonômica, incluindo disfunção sexual. Pessoas com diabetes apresentam elevado risco de doença vascular aterosclerótica, como as doenças coronariana, arterial periférica e vascular cerebral(19).

A dosagem da glicose no sangue não constitui parâmetro eficiente para avaliação do controle da glicemia durante um intervalo de tempo prolongado(8). Nesse sentido, a dosagem da hemoglobina glicada (HbA1c) tem papel fundamental na monitorização do controle glicêmico em pacientes diabéticos, pois fornece informações acerca do índice retrospectivo da glicose plasmática(7, 8, 21, 24, 29). A grande vantagem da HbA1c está no fato de não sofrer grandes flutuações, como na dosagem da glicose plasmática, bem como estar diretamente relacionada ao risco de complicações em pacientes com DM tipos 1 e 2(8).

Do ponto de vista metodológico, a dosagem de HbA1c evoluiu consideravelmente desde o início de seu uso em rotina diagnóstica. No princípio, os métodos disponíveis baseavam-se em cromatografia de troca iônica, que apresentava como inconvenientes grande dependência da temperatura ambiente e da qualidade dos tampões, e interferência de hemoglobinas anormais (S, C, etc.). A seguir desenvolveram-se métodos mais estáveis, baseados na cromatografia de afinidade, que apresentavam, entretanto, dificuldades de automação e uso intensivo de mão-de-obra, o que ocasiona, em conseqüência, uma reprodutibilidade longe da ideal(30). Uma dosagem precisa e reprodutível da HbA1c é de fundamental importância, principalmente quando se pretende usá-la como base para variações em regimes de terapia intensiva, e tem sido uma preocupação constante descrita na literatura recente(9, 24, 30).

Complicações do diabetes mellitus

As complicações crônicas do DM são as principais responsáveis pela morbidade e mortalidade dos pacientes diabéticos. As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morte (52%) em pacientes diabéticos do tipo 2(18).

A estratégia de prevenção das complicações crônicas do diabetes baseia-se no controle da hiperglicemia para tratamento precoce de suas complicações. É consenso a necessidade da manutenção de um controle glicêmico satisfatório em todos os pacientes, isto é, um grau de controle que previna a sintomatologia aguda e crônica atribuída à hiperglicemia e à hipoglicemia(6).

No DM1 este controle glicêmico satisfatório é capaz de prevenir/retardar complicações microvasculares e neuropáticas, como demonstrado pelos dados do Diabetes Control and Complications Trial (DCCT)(8). Este estudo acompanhou 1.441 indivíduos com DM1 randomizados em dois grupos: um com tratamento insulínico intensivo (três ou mais injeções diárias de insulina) e outro em tratamento convencional (uma a duas injeções de insulina por dia). Após 6,5 anos o estudo demonstrou que o tratamento intensivo viabiliza um controle satisfatório com níveis médios de HbA1c de 7%, prevenindo o aparecimento e reduzindo a progressão de nefropatia, retinopatia e neuropatia diabéticas, quando em comparação com o controle obtido pelo tratamento convencional, no qual os níveis de HbA1c são, em média, 9%.

A nefropatia está presente em 15% a 20% dos pacientes com DM2 e em 30% a 40% dos diabéticos tipo 1 com longa evolução. Trata-se da principal causa de insuficiência renal em pacientes que fazem diálise(20). Os dados combinados do DCCT demonstram que o controle glicêmico satisfatório do DM1 pode reduzir a incidência de microalbuminúria em 39% e de albuminúria em 54%(8). A retinopatia diabética acomete cerca de 40% dos pacientes diabéticos e é a principal causa de cegueira em pacientes entre 25 e 74 anos(1). O DCCT mostrou que o controle satisfatório da glicemia pode reduzir a incidência de retinopatia em 76% e sua taxa de progressão em 54%(8). A neuropatia diabética é a complicação mais freqüente e precoce do DM, podendo atingir 80% a 100% dos pacientes a longo prazo e sendo retardada pelo controle glicêmico rigoroso. O pé diabético é a principal lesão de extremidade, sendo assim denominado devido às lesões dos pés decorrentes da neuropatia e, principalmente, da doença vascular periférica. Pacientes diabéticos têm em torno de 15 vezes maior risco de sofrer amputações que os não-diabéticos e 20% dos amputados morrem em dois anos(20).

A glicação não-enzimática de proteínas ou reação de

Maillard é um processo ligado à hiperglicemia crônica, a qual, por sua vez, ocasiona uma série de alterações fisiológicas importantes no desenvolvimento das complicações crônicas do diabetes(5). Como pode ser observado na

BEM, A. F. & KUNDE, J. A importância da determinação da hemoglobina glicada no monitoramento das complicações crônicas do diabetes mellitus •

Figura 1, a reação de Maillard é subdivida em três estágios: inicial, intermediário e tardio. No estágio inicial, a glicose (ou outros açúcares redutores como frutose, galactose, manose e xilose) reage com grupamentos amino livres de várias moléculas, incluindo proteínas, ácidos nucléicos e lípides, formando um composto instável chamado base de Schiff. Esta molécula sofre um rearranjo, produzindo uma cetoamina estável, o produto de Amadori. Como essa reação não requer a participação de enzimas, as variáveis que regulam os níveis dos produtos glicosilados in vivo são: a concentração de glicose e proteína, a meia-vida da proteína e sua reatividade com os grupamentos amino. No estado intermediário, através de reações de oxidação e deidração, os produtos de Amadori são degradados em compostos carbonil (glioxal, metilglioxal e deoxiglicosona), os quais são muito mais reativos que os açúcares dos quais foram originados, agindo como propagadores de reações com grupamentos amino de várias proteínas, originando de forma irreversível compostos insolúveis, freqüentemente fluorescentes, usualmente chamados produtos finais de glicação avançada (AGEs). Estes se acumulam no organismo, sendo responsáveis pelas complicações crônicas do diabetes(14). Os três mecanismos pelos quais os AGEs causam dano tecidual são ligação a macromoléculas, interação com receptores específicos e acumulação intracelular(27).

A HbA1c origina-se por meio de uma reação irreversível entre a glicose sangüínea e o aminoácido valina N-terminal da cadeia beta da hemoglobina A. A HbA1c representa aproximadamente 80% da fração das hemoglobinas A1, também chamadas de rápidas, sendo esta denominação

Em um indivíduo não-diabético, cerca de 4% a 6% do total de HbA1c apresenta-se glicada, enquanto que no diabético com descontrole acentuado esta porcentagem pode atingir níveis duas a três vezes acima do normal(25). Níveis de HbA1c acima de 7% estão associados a um risco progressivamente maior de complicações crônicas. Por isso, o conceito atual de tratamento do diabetes por objetivos define 7% como o limite superior acima do qual está indicada a revisão do esquema terapêutico em vigor(4, 16).

As outras frações da hemoglobina A1 originam-se da ligação de outros elementos à porção valina N-terminal da cadeia beta da hemoglobina A: A1a1 (frutose 1,6-bi- fosfato), A1a2 (frutose 6-fosfato) e A1b (ácido pirúvico). Quando o processo de glicação ocorre em outros pontos da cadeia beta e na cadeia alfa, origina-se a molécula de hemoglobina glicada A0. O somatório de todas as frações da hemoglobina A1 e A0 resulta na chamada hemoglobina glicada total(25).

No processo de gênese da HbA1c, observa-se a formação de uma base de Schiff denominada também de aldimina ou pré-A1c. O ritmo de formação desse composto é diretamente proporcional à concentração de glicose plasmática, sendo que esta molécula pode dissociar-se ou formar uma cetoamina estável, não mais dissociável, agora denominada de HbA1c(25).

Alguns métodos disponíveis no mercado para dosagem da hemoglobina glicada conseguem separar a fração HbA1c das outras moléculas análogas, ou seja, a base de Schiff, a hemoglobina A0 e as outras frações da hemoglobina A1. Os métodos que não conseguem caracterizar esses elementos podem, potencialmente, gerar valores não-compatíveis com o real estado de controle dos níveis glicêmicos(12).

O nível de hemoglobina glicada é resultado de todas as hemácias circulantes no organismo, desde a mais velha (120 dias) à mais jovem. Porém a glicose dos últimos 30 dias antes da dosagem da hemoglobina glicada contribui com praticamente 50% da HbA1c, enquanto os níveis glicêmicos dos últimos dois a quatro meses contribuem com aproximadamente 25%. Conclui-se, desta forma, que a hemoglobina glicada reflete, na realidade, a média ponderada do níveis glicêmicos de 60 a 90 dias antes do exame(7, 24, 25, 32).

Hemoglobina glicada

A determinação dos produtos de glicação (produtos de

Amadori) é rotineiramente analisada através da dosagem da HbA1c, a qual é utilizada para avaliação do controle metabólico nos pacientes diabéticos.

Figura 1 – Estágios da glicação não-enzimática das proteínas (adaptado de Lapolla et al., 2004)

BEM, A. F. & KUNDE, J. A importância da determinação da hemoglobina glicada no monitoramento das complicações crônicas do diabetes mellitus •

(Proteína) NH O

(Açúcar)

(Base de Schiff)

(Produto de Amadori) Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs)

Metodologias para quantificação da hemoglobina glicada

Embora mais de 20 procedimentos diferentes estejam disponíveis para a quantificação da HbA1c(13) em termos de rotina laboratorial, podemos dividir estas metodologias em dois grandes blocos, segundo o princípio utilizado na separação da fração glicada da não-glicada.

Como pode ser observado na Tabela 1, dependendo da metodologia empregada, o resultado poderá refletir, por exemplo, o total de hemoglobina glicada ou apenas uma das frações glicadas, como a HbA1c. Essas diferenças são muito importantes no momento da interpretação dos resultados, bem como na identificação de possíveis interferentes metodológicos.

Na cromatografia por troca iônica, a hemoglobina não-glicada apresenta uma carga positiva, ajustando-se o pH do meio reacional, quando comparada à hemoglobina glicada, o que a faz interagir mais com uma coluna catiônica (carga negativa). O fluxo de um tampão adequado na resina permite eluir a fração glicada, portanto separando-a da não-glicada pela carga da molécula de hemoglobina(1). Essa metodologia está disponível em minicolunas cromatográficas ou em sofisticados sistemas de high performance liquid chromatography (HPLC), os quais podem apresentar-se completamente automatizados.

A cromatografia de afinidade utiliza derivados do ácido borônico, como o ácido m-aminofenilborônico, imobilizados em uma resina. O ácido borônico reage com cis dióis (compostos que apresentam duas hidroxilas no mesmo lado, como a molécula de glicose), portanto a separação das frações glicada e não-glicada se dá pela porção açúcar, ficando a hemoglobina glicada retida na coluna enquanto a não-glicada (ou HbA0) é eluída da mesma pelo fluxo de um tampão. Este princípio metodológico quantifica prima-

As referidas características entre os princípios devem ser analisadas com cautela quando se pretende caracterizar vantagens e desvantagens dos referidos procedimentos. Os sistemas automatizados e semi-automatizados disponíveis possibilitam aos dois processos performances semelhantes em termos de imprecisão (reprodutibilidade medida pelo coeficiente de variação) e sensibilidade, eliminando também os principais problemas do sistema de troca iônica, como a influência da temperatura ambiente sobre a capacidade de ligação da resina e a interferência da fração lábil(28).

A Tabela 2 compara as principais características dos sistemas cromatográficos de troca iônica e de afinidade. Os dois princípios metodológicos são diferentes e, portanto, separam populações de hemoglobinas glicadas diferentes. Na troca iônica, a separação ocorre pela carga da molécula de hemoglobina, portanto patologias que alteram a carga da hemoglobina poderão afetar sua interação com a resina e produzir resultados falsos. Por exemplo, hemoglobinopatias, carbamilação da hemoglobina, ou, ainda, a possibilidade de drogas (como o ácido acetilsalicílico em altas doses) que podem ligar-se à hemoglobina, alterando-lhe a carga. Na cromatografia de afinidade, a separação, ocorrendo pela fração glicada, não sofre influência das hemoglobinas variantes ou de outras alterações na estrutura protéica. No entanto, esse processo não quantifica uma fração, mas sim o conjunto total das hemoglobinas glicadas.

Os resultados para hemoglobina glicada obtidos pelos métodos de cromatografia de troca iônica e afinidade, embora altamente correlacionados, não são iguais, sendo

Principais métodos para quantificar a hemoglobina glicada

Princípio Métodos Componente medido

Separação pela diferença na cargaHPLC (troca iônica)HbA1c Troca iônica (coluna)HbA1c

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